摘要：从SPC控制图出发，简要介绍了运用计算机技术实现自动判异的目的与意义。开发了基于SPC的监控过程软件系统，实现了对检测对象数据的自动采集，对生产过程的实时分析与自动监控。从而控制生产过程的波动情况，使过程更加稳定、直观、易控。

　　关键词：控制图;自动采集;自动判异

　　Abstract: Embarks from the SPC control chart, Introduced briefly sentences the different goal and the significance automatically using the computer technology realization. Has developed based on the SPC monitoring process software system, realized to examined the object data automatic gathering, to production process real-time analysis and automatic monitoring. Thus control production process undulation situation, causes the process to be stabler, intuitively, easy to control.

　　Key words: Control chart; Automatic gathering; Automatic sentencing difference

　　引言 统计过程控制(Statistical Process Control，简称SPC)是美国质量管理专家休哈特博士于二十世纪20~30年代在贝尔实验室所创造的理论。SPC的核心内容，是将过去对最终产品的质量检验转化为通过对动态生产过程中每一道工序或连续过程的质量特性数据，按一定的规则进行及时描点得到控制图，以控制图来监控、分析生产过程的稳定性，即由传统的“事后检验”转化为现在的“提前预测”[1]。

　　随着时代的不断发展，SPC也得以不断发展和广泛应用，在国内也得到越来越多的重视。其基本思想是针对某一特定过程，运用统计学方法对其进行监控，达到提高和控制质量的目的。因此，对如何利用描点得到的控制图来对过程进行分析和控制便成为其核心问题。然而核心问题中的关键便是控制图的判异，利用计算机来实现控制图的自动判异能提高判异过程的效率与准确性，可以做出正确的判断和决策。从而达到预先检测生产过程的目的，使生产过程更稳定、直观、易控。 自动判异模型的建立与总体流程[1] 2.1 自动判异模型的建立

　　在对被检测对象进行检测时，通常根据实际情况要求选择过程的受控质量特性，根据样本大小与各统计量获得的难易程度选择过程控制图。然后系统根据所选择的控制图通过数字化量仪或人工键盘输入的形式对数据进行采集，并对所采集数据自动处理，再根据计算结果自动绘制控制图。

　　由于统计过程控制的理论是小概率事件原理：“在一次观测中，小概率事件是不可能发生的，一旦发生就认为系统出现问题”。所以在过程控制图中，如果发生下列小概率事件，则认为过程失控或有失控趋势：⑴个别点落在控制限以外;⑵3点中有2点接近控制限;⑶连续9点出现在中心线同一侧;⑷连续6点上升或下降;⑸连续5点中有4点出现在中心线[2]同一侧C区外;⑹连续15点在中心线C区上下;⑺连续6点在中心线两侧，但无一点在C区;⑻连续14点上下交替出现[2]。

　　根据其特性我们将它们分为两大类：⑴个别点超出控制限;⑵界内点排列不随机。其中，上述8个小概率事件的第一条属于第一大类，其余的则属于第二大类。当过程出现上述情况时，系统会先从第一类小概率事件出发，认真查找原因，在去除异常之后，控制限根据生产情况过程也进行实时更新，并从新绘制控制图。依次循环往复，直至没有第一类小概率事件。然后系统再从第二类小概率事件出发对过程进行判断并做出反应，直至过程处于可控制状态。

　　2.2 SPC自动判异的总体流程图

图2 自动判异总体流程图

　　3、系统实现的关键技术

　　在该软件平台的设计过程中，采用SQL Server2005作为后端数据库，应用Delphi7.0实现界面设计以及对系统与数据库间的连接，同时运用ADO数据库访问技术对各种数据进行访问，从而实现各个模块的传递、调用和各项功能实现[3][4]。

　　3.1数据采集与数据计算

　　3.1.1数据的自动采集

　　Delphi7.0提供了TMSComm控件，实现对串口的访问，系统通过RS232连接线与RS232多路扩展器从各种数字化量仪采集数据[5]。设置其TMSComm控件的主要参数：commport为端口号，必须与数字化量仪所连接的RS232多路扩展器端口号必须对应;Setting属性包括通信速率，有无奇偶校验，数据位和停止位。必须与量仪相符;portopen属性用于设置端口是否处于打开状态。在数据采集时还应设置以下几个参数：设置RTSEnable与DTREnable为true。同时，设置RThreshold为1，产生OnComm事件。

　　当OnComm事件产生后，应根据其各类量仪输出特性用TMemo组件对数据进行有效截取并从新组合，原则是去除固定位，截取符号位与有效数字位并从新组合为新的字符串，然后输入TADOTable相应字段，从而实现用数字化量仪对测量对象的自动采集。

　　3.1.2采集数据的处理与计算

　　对采集的数据根据其参数设置界面设置的控制图类型来选择计算公式：

⑴

⑵[3]

⑶

　　为均值极差控制图时选择公式⑵和⑶，为均值标准差控制图时选择公式⑴和⑶。然后根据参数设置面板中的小数点的值对计算所得数据进行精度的处理，得出绘图所用点的值。其方法为：利用语句Str(X:10:i,B)来实现，其中X为real型，i为nteger型，B为string型。最后，将结果存入TADOTable的X-bar与R字段，或者X-bar与s字段。

　　3.2质量控制图的生成与显示

　　3.2.1控制图标注值和控制限的计算

　　在绘制控制图前，根据控制图类型选用下面的公式分别计算CL、UCL与LCL。

图 图

图 图

根据控制图类型应用SQL语句计算与或者与得出CL，而对于上下控制限的计算首先确定其系数，系数的确定由样本容量的值再通过系数表对应得出，最后通过其公式计算出相应的UCL与LCL。

　　3.2.2控制图坐标系的生成

　　坐标系的绘制主要是利用Delphi7.0中TImage组件的Canvas属性来实现，具体分为横坐标与纵坐标两部分。横坐标的绘制由控制图显示设置界面中的起始点序数(x1)、终止点序数(x2)、卷动量(x3)、微调量(x4)来决定，其中卷动量为每一页需显示的点的个数。当x3≤x2-x1+1时，绘图时每页横坐标的个数为x3，反之则为x2-x1+1。此外，点与点的距离会根据其x3的大小对绘图区域的宽度平均分配并标注点的序数。而纵坐标的绘制则首先利用SQL语句计算出绘图所用的点的极值，然后2倍该值平均分配于纵坐标系上并标注其坐标值。当计算完所有的坐标值后再根据其像素所占比例平均分配并绘制坐标系，最后，绘制出所有控制限并标注出控制限的具体值。此外，控制图中的坐标值与所有标注值的精确度处理与采集数据时的精确度处理类似。

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